Une combinaison avantageuse de la variance et du volume avec les servomoteurs FAULHABER
08/07/2021
Jusqu'à présent, les utilisateurs des industries de la métallurgie et de la plasturgie étaient souvent confrontés à un choix difficile : avec les tours et fraiseuses CNC, il fallait opter soit pour la plus grande variance possible, soit pour les gros volumes, c'est-à-dire les grandes quantités. Une solution innovante en provenance des Pays-Bas rend ces deux options possibles en même temps et abaisse aussi le seuil d'automatisation. Dans les mâchoires de préhension servo-commandées, des servomoteurs C.C. sans balais avec contrôleur de vitesse intégré de FAULHABER assurent la précision et la fiabilité nécessaires.
L'entreprise néerlandaise BMO Automation a démarré en 2008 avec la vision d'un chargement beaucoup plus efficace des tours et fraiseuses CNC. Les clients, principalement issus des industries de la métallurgie et de la plasturgie, peuvent compter sur des solutions modulaires complètes pour l'industrie de l'usinage, qui se caractérisent par une automatisation de grande qualité, conviviale et flexible. En collaboration avec FAULHABER, un servo-préhenseur a été mis au point et connecté à un bras robotique dans les cellules robotisées. Ces cellules sont utilisées pour le chargement et le déchargement automatisés des tours et fraiseuses CNC.
Nouvelle donne
Grâce à ses cellules robotisées, l'entreprise BMO Automation, située dans la ville néerlandaise de Nederweert (province du Limbourg), permet la production automatisée de lots de tailles très différentes avec des quantités commençant à l'unité. « Chez BMO, la performance est définie par la flexibilité² multipliée par la productivité. Grâce au servo-préhenseur que nous avons développé, la flexibilité augmente de manière significative et les clients peuvent automatiser à partir du lot de taille 1. C'est l'avenir !, souligne Maarten van Bun, directeur du marketing. Un simple robot ou cobot effectue la même tâche 1 000 fois. Mais nous pensons que l'avenir est plutôt à l'automatisation de séries de produits plus petites en un seul passage. Nous appelons cela l'automatisation multi-lots. Nous pouvons également fabriquer 1 000 pièces automatiquement, mais divisées en plusieurs séries de faibles volumes. Le résultat : un mélange élevé et un volume élevé. »
High Mix & High Volume
Les marges sont généralement plus élevées dans la production de faibles quantités que dans la production de masse. En même temps, le chargement manuel des pièces entre les différents processus de tournage et de fraisage exige plus de personnel et génère plus de coûts. Une solution qui permet d'obtenir à la fois une variance élevée et un volume important lors de l'utilisation de tours et de fraiseuses CNC dans les industries de la métallurgie et de la plasturgie change donc la donne. L'approche de BMO Automation consiste à combiner les avantages de l'automatisation des palettes avec la possibilité de charger des pièces individuelles de manière entièrement automatique. Le principe « High Mix - Low Volume » devient donc « High Mix & High Volume ».
Ceci est notamment rendu possible par des mâchoires de préhension servo-commandées dont la précision et la fiabilité sont garanties par des entraînements FAULHABER. Dans le servo-préhenseur, un moteur FAULHABER entraîne une broche de transmission qui fait partie d'un système de guidage linéaire. Les doigts du préhenseur, reliés aux blocs guidés, se déplacent ainsi jusqu'à la position souhaitée pour que le produit soit chargé dans la machine CNC. Après le processus de tournage ou de fraisage, les dimensions de la pièce peuvent changer. Dans ce cas, le servo-préhenseur ajuste automatiquement la position des doigts de préhension sans avoir à modifier les cycles de chargement et de déchargement. Il n'est donc pas nécessaire de remplacer le préhenseur.
« Harco Hermans, qui est responsable de la recherche et du développement chez nous, connaissait FAULHABER grâce à de précédents projets lors desquels il avait acquis une très bonne expérience des produits de contrôle du mouvement. », explique Maarten van Bun. Le moteur approprié a été sélectionné à l'aide de l'outil de sélection d'entraînement sur le site internet de FAULHABER. BMO Automation a également été aidé par FAULHABER, par exemple pour la vérification de fichiers de script pour la communication avec le logiciel BMO Intelligent Control.
Le développement a duré environ un an, y compris une phase de test de deux mois chez des clients de référence. Le principal défi consistait à intégrer une solution fiable qui présente des dimensions les plus petites possible, un poids faible, et qui donc n'a qu'un impact minimal sur la charge utile du robot. « FAULHABER propose ici une solution très compacte et pourtant très performante, tant dans la partie mécanique que dans la partie électronique, ce qui nous a convaincus. »
Innovation remarquable
L'accent mis sur l'automatisation CNC, les nombreuses années d'expérience et les bons contacts avec les fabricants de machines CNC permettent une intégration complète de l'automatisation par robots dans la production par usinage. BMO est un pionnier de l'automatisation et de la numérisation dans ce domaine. Les trois nominations pour le prix TechniShow en sont la preuve. La première nomination en 2016 concernait une solution d'automatisation permettant de fabriquer des pièces individuelles et des séries en processus continu. Cela fonctionnait grâce au changement de moyens de serrage, de palettes et de produits. Une véritable première à l'époque de la nomination. En 2018, l'entreprise BMO a été récompensée pour un logiciel Xenon révolutionnaire pour l'industrie intelligente 4.0. Ce logiciel sert à collecter et à relier un large éventail de données provenant des machines CNC d'une installation d'usinage. En 2020, l'entreprise a été nominée pour la troisième fois consécutive pour sa Smart Centric E-Clamp, mais ne s'est pas imposée, cette fois.
Avantage automatique
« L'automatisation CNC augmente la productivité, réduit les délais de traitement et constitue un moyen de sortir de la pénurie de spécialistes. », indique Maarten van Bun. La pandémie de Covid-19 a également démontré l'avantage d'une solution robotique automatisée. « Corona a eu un grand impact sur l'industrie métallurgique. Au début, les clients étaient plus prudents en matière d'investissements. Mais le segment a rapidement changé lorsqu'il est devenu évident que l'automatisation CNC n'est pas seulement une solution pour l'avenir, mais aussi pour le présent. Un robot ne tombe pas malade et, même avec des horaires limités, un opérateur humain peut maintenir les niveaux de production élevés avec une solution robotisée de BMO. »
En outre, la fabrication automatisée permet de produire localement et d'éviter les inconvénients de la production externalisée, tels que la fermeture des frontières, les restrictions s'appliquant aux voyages et à la circulation des marchandises, les contrôles frontaliers et douaniers plus longs et les confinements locaux, comme on en fait l'expérience pendant la pandémie.
« Si vous souhaitez l'automatisation, il est important de créer un processus précis qui garantit en permanence un niveau élevé de sécurité. Cette précision et, en particulier, la répétabilité sont importantes. Étant donné que tout se passe de manière entièrement automatique, les taux d'erreur sont faibles et nos solutions d'automatisation fonctionnent sans nécessiter la présence d'un employé. Un processus fiable s'avère donc primordial. Les produits FAULHABER nous garantissent la qualité, la sécurité et la tranquillité d'esprit. Nous avons confiance dans les solutions proposées par FAULHABER et nous savons qu'elles vont marcher. », conclut Maarten van Bun.
